全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
　文章编号 :100028551 (2002) 0620351204
电子束在花卉诱变育种上的应用
林祖军1 　孙纪霞1 　迮福惠2 　崔广琴1
辛国胜1 　刘学庆1 　王建玲1
(11 山东省烟台市农业科学研究院 ,山东烟台　265500 ;烟台市福山区果树站 ,山东烟台　265500)
摘 　要 :用电子束辐射对菊花组培苗、唐菖蒲及百合种球进行诱变育种研究 ,旨在探索
新的高效诱变育种途径。
关键词 :菊花 ;唐菖蒲 ;百合 ;电子束 ;辐射育种
收稿日期 :2000210231
作者简介 :林祖军 (1975～) ,男 ,山东烟台人 ,烟台农科院高农艺师 ,从事甘薯花卉诱变育种工作
国内外在花卉辐射育种上已取得大量成果 ,特别是采用60 Coγ射线诱发花卉变异积累了经
验 ,但仍需探讨新的辐射源 ,进一步提高诱变效率 ,加速变异性状稳定性 ,缩短育种年限。
1 　材料和方法
111 　材料
供试材料为秋粉、秋白、秋黄、秋紫 4 个菊花品种的组培苗 ,苗高 15cm ,优质无病害的红、
白、黄 3 种颜色的唐菖蒲开花球 (简称唐红、唐白和唐黄) ,黄色切花百合种球。
112 　方法
4 月 25 日在北京师范大学低能物理研究所用电子束对整株苗和种球进行处理。菊花每
个品种分 0、30、50、70Gy 4 个处理 ,唐菖薄和百合每个品种分别进行 0、40、60、80 和 0、15、30、
60Gy 4 个处理。于 4 月 28 日分别栽种于试验田对后代变异情况进行调查。
2 　结果与分析
211 　菊花
21111 　辐射剂量与变异率的关系 　植株经辐照后生长点全部受抑制 ,并逐渐萎缩 ,栽后 30～
50d 从基部长出分枝。从栽植株数与变异株数的比率看 ,30～50Gy 的变异率高 ,且在这一范围
内 ,剂量越高 ,变异率越低。从总分枝数与变异株数的比率看 ,剂量越高 ,变异率越高 ,因为辐
射剂量越高 ,损伤越重 ,分枝数越少 ,所分的枝易发生变异 (表 1) 。
例如 :秋粉品种 ,辐射剂量为 30、50、70Gy ,若按变异枝与栽植总株数比 ,其比率分别为
4118 %、4312 %和 1812 % ,按变异枝数与分支总数比 ,其比率分别为 4111 %、5512 %和 5710 %。
总的来看 ,在 30～50Gy 的剂量范围内 ,变异率和绝对变异株数均较高。但不同品种变异率有
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很大的差异。秋粉和秋紫变异率高 ,最高可达 4312 % ,而秋白和秋黄变异率较低 ,且变异范围
和变异程序均较低。
表 1 　辐射剂量与变异率的关系
Tabel 1 　Relation ship between irradiation doses and variation rate
品种
varieties
剂量
doses( Gy)
栽植株数
No. of plants
cultivated
分枝株数
No. of
branch plants
分枝数
No. of
branches
平均每株
分枝
No. of average
branch of
single plant
分枝株率
rate of
branch
plants( %)
变异枝数
No. of
variation
branches
分枝变
异率
rate of
variation
branches( %)
变异率
variation
rate ( %)
秋粉
Qiufen
30 55 20 56 110 3614 23 4111 4118
50 74 19 58 018 2517 32 5512 4312
70 66 9 21 013 1316 12 5710 1812
秋黄
Qiuhuang
30 28 9 27 110 3211 5 1815 1719
50 33 3 7 012 911 4 5711 1211
70 32 3 7 012 914 1 1413 311
秋紫
Qiuzi
30 19 8 9 015 4211 4 4414 2111
50 18 5 6 013 2718 3 5010 1617
70 20 3 5 0125 1510 4 8010 012
秋白
Qiubai
30 31 25 92 310 8016 10 1019 3213
50 31 9 21 017 2216 5 2318 1611
70 32 11 28 019 3414 8 2816 2510
21112 　变异性状 　从变异性状看 ,主要变异性状是花器和开花期变异 ,其中花器变异占总变
异的 90 %以上。
表 2 　菊花开花期变异
Tabel 2 　Variation on blossom of chrysanthemum
变异株系
variation line
年份
year
开花期 (月Π日)
time of flower (monthΠday)
JA35 1997
1998
7Π13、9Π2、9Π29
7Π10、8Π29
JA37
1997
1998
7Π26、9Π29
7Π12
JC203
1997
1998
7Π26、9Π1、9Π30
7Π8、8Π30、9Π10
CK
1997
1998
9Π29、
9Π10花器变异可分为花色、花型和花瓣变异。花色变异主要是颜色变深或变浅 ,以秋粉为例 ,对照花色为粉红色 ,辐射后 ,后代变异为 :紫红 ←深红 ←红 ←粉红 →浅红 →杏黄 →黄 →白心。另外 ,还有 1 株两色和 1 株多色。例如 ,剂量为 30Gy 的后代出现 1 株多色的变异株 ,如变异株JA35、JA36、JA37、JA38 是同一株上的 4 个分枝 ,其花色分别为黄、浅黄、红、深红 ,这说明花色变异幅度广 ,变异程度大。花型变异主要由扁平型变成球型。花瓣变异是由长筒状变成平展状。有的花花色、花型、花瓣同时发生变异。据资料报道 ,筒型花瓣一般不易发生变异 ,而本试验中出现这种类型的变异 ,说明只要剂量适宜 ,花瓣形状也可发生变异。用电子束辐射菊花 ,对提早开花期作用明显。从表 2 中可以看出 ,后代不仅出现开花期提前 2 个月 ,而且 1 年开 2 次或 3 次花的单株。2 年的试验结果一致。21113 　变异性状稳定性 　试验结果表明 ,无论是花色、花瓣 ,还是开花期变异 ,其性状都可以稳定遗传 ,如 JA19 连续 4 年均为紫红色 ,JA26连续 4 年花瓣均为匙状。212 　唐菖蒲21211 　辐射剂量与变异率的关系 　辐射后唐
菖蒲种球生长点受损伤 ,母球逐渐萎缩 ,在母球
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上部只长出 1 个小球 ,一般不再分生子球 (称为双球) ,或分生的子球数很少 ,而且当年很少开
花。从母球上长出的这些小球易发生变异。从表 3 中可以看出 ,在 40～80Gy 剂量范围内 ,以
60Gy 处理的后代变异率最高 ,在此剂量下唐红品种为 3517 % ,唐白和唐黄品种分别为 1910 %
和 10 % ;80Gy 处理次之 ,其变异率分别为 3018 %、817 %和 1010 % ;40Gy 处理的后代变异率较
低 ,唐红品种为 1219 % ,而唐黄和唐白两个品种变异率为零。所以从变异率上看 ,辐射剂量以
60～80Gy 为宜。不同品种变异率不同 ,红色品种变异率高 ,而黄色与白色两品种变异率低。
表 3 　唐菖蒲变异率
Tabel 3 　Variation rate of gladiolus
品种
variety
剂量
dose ( Gy)
出苗数 (个)
No. of germination
变异株数
No. of variation
plants
变异率
rate of variation
( %)
唐红
Tang Red
40 31 4 1219
60 14 5 3517
80 13 4 3018
CK
唐黄
Tang Yellow
40 33 0 0
60 30 3 10
80 23 2 817
CK
唐白
Tang White
40 24 0
60 21 4 1910
80 20 2 1010
CK
表 4 　百合变异率
Tabel 4 　Variation rate of lily
剂量
doses( Gy)
调查株数
No. of inquiry plants
小花分枝数 (个)
No. of branch in small flower
变异率
variation rate ( %)
15 8 3 3715
30 14 5 3517
60 19 7 3618
21212 　变异性状 　用电子束
辐射唐菖蒲 ,其后代的变异性
状主要表现为花色、花型、花序
分枝、小花花距和开花期的变
异。其中花色变异较为明显 ,
特别是红色品种 ,变异程度大 ,
其颜色可变为紫红、桔红或粉
红。花型变异主要表现为花朵
变大或变小 ,小花由互生变为
对生 ,花边变皱 ,小花花距变
密。花期变异主要表现在花期
提前 ,如变异株系 TC21 不仅花
色由红变粉红 ,且花期比对照
提早 20d。不同品种变异性状
表现有所不同。红色品种以花
色变异为主 ,兼有花期、花型变
异 ,白色品种辐射后多分枝变
异 ,而无花色变异。唐黄品种
变异表现则较杂。
213 　百合
百合的变异性状及变异率
见表 4。
由于处理的百合品种为黄花品种 ,花色变异很小 ,但在花序长、小花数、小花方面花距、开
花期、株高、茎粗等主要性状上变异明显。更为重要的是 ,经电子束辐射后 ,有的植株在小花花
柄的中部又分生出新的小花 ,这在一般百合品种中是少见的。
在 15～60Gy 剂量范围内 ,其株高变异明显 ,变异率达 7317 %～8517 % ,平均比对照增高
919cm ,最高可增高 317cm。花序长是切花品种的主要性状。在 15～60Gy 的剂量范围内 ,其变
异率高达 7317 %～8715 % ,平均增长 414～816cm ,最高可增加 1614cm。电子束对增加单株小
花数作用非常明显 ,有 6813 %以上的植株 ,小花数增多 ,在 15～60Gy 范围内 ,单株小花数变异
率达 6814 %～9219 % ,平均增加 715～12 朵。变异株BB821 其小花数达 15 朵 ,比对照 4 朵增加
11 朵 ,是对照的 3175 倍。电子束对百合有提早开花的作用 ,在 15～60Gy 剂量范围内 ,60 %以
上的植株开花早 ,平均比对照早开花 2～5d ,最多可提前 10d 开花。经电子束辐射后 ,在有的小
花花柄上又分生出新的小花 ,由于这些小花相对正常小花分化的晚 ,开花较晚 ,花序变的紧凑、
·353·　6 期 电子束在花卉诱变育种上的应用
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丰满 ,提高观赏价值 ,而且还可延长花的保存期 ,在 15～60Gy 的剂量范围内变异率较高 ,分别
为 3715 %、3517 %和 3618 % ,小花分枝最多的BA23 ,在 17 个小花上 ,有 5 个小花分枝 ,占全部小
花数的 2914 %。总之 ,用 15～60Gy 电子束辐射百合 ,后代变异率均较高。
3 　讨论与结论
本研究结果表明 :
11 用电子束辐射上述 3 种花卉 ,均有明显提早开花期的作用 ,菊花组培苗经辐射后 ,后代
可产生 1 年开 2～3 次花的变异株。
21 经电子束辐射后 ,花色变异效果明显 ,花瓣也可由长筒花瓣变为匙瓣或平瓣。
31 电子束辐射可增加唐菖蒲和百合的花序长度 ,并可在花序上分生出新的花序 ,增加小
花数 ,使花序丰满、紧凑、增长花期 ,显著增加了商品价值。
41 电子束辐射后代变异稳定。连续 4 年试验结果表明 ,发生变异的单株比较稳定 ,以菊
花为例 ,组培苗经辐射后 ,顶端生长受到抑制并逐渐萎缩 ,发生变异的芽大多是 1 个月后从基
部发生新芽 ,并出现 1 株开双色或三色花的变异株 ,这些新芽是否是单细胞变异而成 ,有待于
进一步研究。
参考文献 :
[ 1 ] 　王增贵. 菊花的辐射诱变育种. 中国花卉盆景 ,1987 , (10) :8～10
[ 2 ] 　王琳清. 我国植物诱变育种剖析. 核农学通报 ,1992 , (6) :282～295
[ 3 ] 　陈树国. 菊花花色辐射诱变研究. 核农学通报 ,1997 , (2) :65～73
[ 4 ] 　李斌麒. 菊花辐射敏感性的初步探讨. 核农学报 ,1991 , (4) :164～166
STUDIES ON IRRADIATION BREEDING BY ELECTRON
BEAM IN FLOWERS AND PLANTS
LIN Zu2jun1 　SUN Ji2xia1 　ZE Fu2hui2 　CUI Guang2qin1 　XIN Guo2sheng1
LIU Xue2qing1 　WANGJian2ling1
(11 Yantai Academy of Agricultural Sciences , Yantai , Shandong prov. 265500 ; 21Shandong Management Office of
Fruit Tree in Fushan District , Yantai , Shandong prov. 　265500)
ABSTRACT :Electron beam was used to irradiate different flowers and plants. The results showed
that the suitable doses were 30～50 Gy for the young plant from cultured tissue of chrysanthe2
mum ,60～80 Gy for gladiolus and 15～60 Gy for lily. In these dose range ,the posterity had higher
variation and wider mutation range ,and mutation characters were stable. The mutation rates were
1812 %～3018 %for chrysanthemum ,817 %～3018 % for gladiolus and more than 35 % for lily.
The blossom were 60 ,21 ,10 days earlier than the check for chrysanthemum ,gladiolus and lily re2
spectively. But the mutation rate of color varied greatly with different varieties.
Key words :chrysanthemum; gladiolus ; lilty; electron beam; irradiation breeding
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2002 ,16 (6) :351～354